Abstract Specific analytical tools are needed to investigate the composition and degradation processes of the synthetic materials in the cultural heritage, and recent advancements in pyrolysis-based analytical techniques have great potential for the characterisation of synthetic polymers. We applied evolved gas analysis mass spectrometry (EGA-MS) and double shot pyrolysis coupled with chromatography and mass spectrometry (Py-GC/MS) to investigate polyurethane foam micro-samples from the Italian pop-art sculpture “Contenitoreumano n.1” (1968) by Ico Parisi (1916–1996) and Francesco Somaini (1926–2005). The chemical analysis aimed to assess the chemical composition and of the state of preservation of the PU foam by acquiring information on its thermal degradation behaviour and identifying the pyrolysis products produced at different temperatures. A preliminary ATR-FTIR analysis was also carried out. The multi-analytical approach enabled us to identify the isocyanate and polyol precursors as 2,6-toluenediisocyanate and polypropylene glycol, respectively. The plasticizers used in the production of the PU foam were also identified in the first shot of a double shot Py-GC/MS experiment. A comparison of a sample of better preserved foam with a sample of degraded foam from the surface of the object highlighted that the more degraded part of the PU foam featured an increase in the thermal degradation temperature of the soft-fragments of the PU network, related to cross-linking phenomena. Moreover, loss of plasticizers and formation of NH2 functional groups was observed in the degraded foam.

中文翻译：

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一种表征和评估文化遗产对象中聚氨酯泡沫降解的热解方法

摘要 需要特定的分析工具来研究文化遗产中合成材料的组成和降解过程，基于热解的分析技术的最新进展在表征合成聚合物方面具有巨大潜力。我们应用逸出气体分析质谱 (EGA-MS) 和双喷射热解结合色谱和质谱 (Py-GC/MS) 来研究来自意大利流行艺术雕塑“Contenitoreumano n.1”的聚氨酯泡沫微样品（ 1968) 由 Ico Parisi (1916–1996) 和 Francesco Somaini (1926–2005)。化学分析旨在通过获取有关其热降解行为的信息并识别在不同温度下产生的热解产物来评估 PU 泡沫的化学成分和保存状态。还进行了初步的 ATR-FTIR 分析。多分析方法使我们能够将异氰酸酯和多元醇前体分别鉴定为 2,6-甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇。用于生产 PU 泡沫的增塑剂也在双枪 Py-GC/MS 实验的第一枪中得到鉴定。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。多分析方法使我们能够将异氰酸酯和多元醇前体分别鉴定为 2,6-甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇。用于生产 PU 泡沫的增塑剂也在双枪 Py-GC/MS 实验的第一枪中得到鉴定。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。多分析方法使我们能够将异氰酸酯和多元醇前体分别鉴定为 2,6-甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇。用于生产 PU 泡沫的增塑剂也在双枪 Py-GC/MS 实验的第一枪中得到鉴定。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。用于生产 PU 泡沫的增塑剂也在双枪 Py-GC/MS 实验的第一枪中得到鉴定。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。用于生产 PU 泡沫的增塑剂也在双枪 Py-GC/MS 实验的第一枪中得到鉴定。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。将保存较好的泡沫样品与来自物体表面的降解泡沫样品进行比较，突出显示 PU 泡沫降解程度较高的部分的特点是 PU 网络软片段的热降解温度升高，相关交联现象。此外，在降解的泡沫中观察到增塑剂的损失和 NH2 官能团的形成。